MCS51单片机课程设计教案.doc

MCS-51单片机课程设计(交通控制灯的制作)、RAM、ROM、定时器/计数器和各种I/O口(如并行口、串行口等)集成在一片芯片上而制成的大规模集成电路。形成芯片级的计算机。因此单片机早期的含义称为单片微型计算机,简称为单片机(puter)。CPU:是计算机的核心,叫做中央处理单元(CenterProcessUnit)。所有的数学运算和逻辑控制都由它完成。RAM:随机存取存储器(essMemory),存放运算过程中的数据。ROM:只读存储器(ReadOnlyMemory)。定时器/计数器:计算机内部重要部件。I/O:输入/输出口(Input/Output),包括并行口、串行口等。,成本低,易于产品化。面向控制,能针对性解决从简单到复杂的各类控制任务,因而能获得最佳性能价格比。抗干扰能力强,能在恶劣的环境下可靠工作。:电机控制、过程控制、智能传感器等仪器仪表方面:智能仪器、医疗器械等民用方面:电子玩具、家电产品、游戏机等军事方面:导弹控制、智能武器装置等其它MCS-51单片机内部结构(如图)内部BUS内中断振荡器OSC程序存储器4KBROM数据存储器128BRAM2×16位定时器/计数器8051CPU可编程并行口可编程串行口外中断1个8位的CPU一个片内振荡器及时钟电路4KBROM(不同型号内容不同,看书)128B内部RAM可寻址64KB的外部ROM和外部RAM的控制电路两个16位定时器/计数器(Timer/Counter)26个特殊功能寄存器(Special FunctionRegister)4个8位并行(Parallel)I/O口一个串行口(Series)5个中断源(Interrupt)这些我们称为单片机的资源(Souce),单片机的应用就是怎么充分合理地利用这些资源,来解决实际中的问题。五、MCS-51单片机的CPUMCS-51的CPU包括两部分:运算部件和控制器。、布尔处理器、累加器A、寄存器B、暂存器以及程序状态寄存器PSW等。该部分的功能是实现数据的算术逻辑运算、位变量处理和数据的传送操作。ALU的功能十分强,可以对8位变量进行逻辑“与”、“或”、“异或”、循环、求补和清零等基本操作,还可以进行加、减、乘、除等基本运算。还可对位(BIT)变量进行布尔处理,如置位、清零以及逻辑“与”、“或”等操作。累加器A是一个8位的累加器(),绝大部分运算和操作都同A有关。在程序中用的最多。另外它有一个进位标志CY,同时又是布尔处理器的累加器。寄存器B是专为执行乘法和除法操作而设置的,一般情况下也可以作为暂存器使用。程序状态寄存器PSW是一个8位的寄存器,内部存放程序运行状态的信息。(Controler)控制器是单片机的神经中枢,以振荡器的频率位基准,产生CPU时序,mand)进行译码,然后发出各种控制信号,实现各种操作。六、MCS-51单片机最小应用系统1、最小硬件系统(System)所谓最小硬件系统是指单片机能工作所必须具备的硬件条件,它包括四个部分:1)电源芯片接上5V电源,即40脚接5V电源的正,20脚接5V电源的负。2)时钟电路18、19脚接晶体振荡器和电容构成时钟电路。3)程序存储器选择EAAT89S51片内有EEPROM,EA接“正”。4)复位电路8.+5V+5V+5V403189C5119181920EA10μF6MHz20P为保证单片机正常工作,必须有复位电路,电路复位后程序从头开始运行。要使电路复位,只要在复位引脚上加两个机器周期以上的高电平。2、MCS-51复位状态1)复位后PC值为0000H,程序(Program)从头运行(Run)。2)SP为07H3)P0~P3口为FFH4)其余的SFR被置为03、I/O口线P0口:8位双向I/O口。在访问外部存储器时,P0口可用于分时传送低8位地址总线和8位数据总线。能驱动8个LSTTL门。P1口:8位准双向I/O口(“准双向”是指该口内部有固定的上拉电阻)。能驱动4个LSTTL门。P2口:8位准双向I/O口。在访问外部存储器时,P2口可用于高8位地址总线。能驱动4个LSTTL门。P3口:8位准双向I/O口。能驱动4个LSTTL门。P3口还有第二功能。I/O口应用要求:(AT89S51)I/O口作输入使用作输出使用带负载能力P0先向对应锁存器写入“1”上拉电阻8TTLP1同上/4TTLP2同上/4TTLP3同上/4TTL七、单片机应用的一般步骤:1硬件电路设计:①单片机的最小应用系统:包括电源、时钟电路、复位电路、程序存储器选择四个方面。②制作显示电路。状态指示灯和LED/LCD显示电路。③制作键盘电路。行列式键盘或独立式